#1發電機有效防止進油策略應用及優化

汪文波

摘 要：南方某電廠#1機為600MW超臨界燃煤發電機組，2007年投運至今，在啟停過程中多次出現發電機進油問題，嚴重影響了發電機組的安全穩定運行。經過現場數據取樣、分析、多方調研、討論，明確了發電機多次進油的關鍵原因是管路系統的氣堵造成了密封油回油不暢、系統差壓調節及反饋系統過調。為徹底解決機組在啟停過程中容易出現發電機進油的問題，電廠對#1機密封油系統進行了多項技術改造項目。改造后，#1機組發電機啟停過程中未出現發電機進油的現象，達到了預期的效果，提高了該電廠機組安全經濟性。該技術方法及原理完全適用于各火力發電廠的密封油系統。

關鍵詞：密封油；氣堵；油氫差壓；反饋系統

1 項目背景

南方某電廠#1發電機采用東方電氣公司生產的600MW汽輪發電機單流環式密封油系統。密封油系統是為了防止外界空氣進入發電機內部及阻止發電機內氫氣漏出。密封油系統專用于向發電機密封瓦供油，且使油壓高于發電機內氫壓一定數量值，以防止發電機內氫氣沿轉軸與密封瓦之間的間隙向外泄漏，同時也防止油壓過高而導致發電機內大量進油。

如果密封油進入發電機，未及時排出，油在機內蒸發產生油煙蒸汽，它將對發電機護環產生腐蝕作用，并溶解和凝聚其它有害元素，使機內構件產生表面凝露，使轉子護環受產生附加應力而導致裂紋等，發電機進油還影響定子線圈的絕緣性能，嚴重時使其絕緣擊穿，出現匝間或相間短路，嚴重影響機組的正常運行。#1機組自投產以來，在啟停過程中多次出現發電機進油問題，如2007年3月發電機進油10桶，2010年6月發電機沖轉時出現進油，2011年2月發電機進油等等。發電機部件油污染如圖1、圖2、圖3、圖4所示。

發電機進油的問題嚴重影響了電廠機組的安全穩定運行，為徹底解決機組在啟停過程中容易出現發電機進油的問題，該電廠對#1機密封油系統進行了多項技術改造項目。

2 項目改造

經過現場對進油壓力采樣、對氫側、空側密封油回油壓力采樣并對發電機膛內端部和中部壓力進行采樣比對和數據分析，經過多方調研、討論，明確了發電機多次進油的關鍵原因是管路系統的氣堵造成了密封油回油不暢、系統差壓調節及反饋系統過調。為徹底解決機組在啟停過程中容易出現發電機進油的問題，2013年#1機A修期間，電廠對其密封油系統進行了多項技術改造項目，主要內容如下：

（1）將#1機密封油回油擴大槽排氣管與浮子油箱排空管進行連通，從而可以防止回油擴大槽汽端和勵段壓差不平衡導致回油不暢。

（2）對密封瓦座回油孔進行適當改造，避免密封油回油氣堵的形成，如圖5所示。

1）將汽端和勵端密封瓦回油口（共計14個回油口，每邊7個）由原來的Φ45擴孔至Φ65，采用45°斜坡過渡至原來的回油口；

2）沿著汽端和勵端密封瓦回油口左邊和右邊的回油口的切圓邊向兩端進行斜坡過渡，過渡段最深處約10mm，長度約150mm，過渡段開口20mm寬。

（3）給密封油壓差閥增加一個小旁路，在初投差壓閥時采用小旁路進行調節，便于進行油氫壓差調節，防止發電機進油。如圖6所示。

（4）對密封油回油擴大槽回油管進行加工消泡裝置，避免密封油回油氣堵的形成；對密封油回油管改進，對發電機汽端、勵端回油母管的坡度增加至20/1000以上，增強回油系統的回油能力，消除回油管急彎，避免回油不暢。

1）將擴大槽進油管路上由兩直角彎頭對接形成的垂直拐點取消，改為順滑坡降過度以消除產生的擴大槽回油管氣堵；

2）在發電機汽端和勵端密封瓦垂直回油管口（Φ100×5），分別在回油管道內壁方向焊接一根長度為200mm的Φ20×2.5不銹鋼管，用于防止密封油在回油管口處出現氣堵現象。

3）在密封油回油擴大槽汽端和勵端至浮子油箱回油管口（Φ57×3.5）分別割開兩個20×20mm的開口，防止擴大槽至浮子油箱回油出現氣堵現象。（見圖7中兩個紅色標記位置）

4）密封油浮子油箱到回油擴大槽回氣管中間有一段是U型管，在操作中易積油，使該回氣管回氣不暢，從而造成浮子油箱到密封油回油擴大槽之間回油管產生氣堵，本次改造將該段U型管道改為直管道。

（5）給差壓調節閥取樣管接口法蘭處加裝了節流孔板，油壓側節流孔1.2mm，氫壓側節流孔1.6mm，消除差壓過度靈敏導致密封油油壓波動問題。

（6）改進機組啟動及運行方式，避免沖轉過程氫壓抬升，增加氫壓對回油的促進作用。

3 項目應用及效果

某電廠#1機組在未對發電機密封油系統進行全面改造之前，由于出現發電機多次進油的問題造成發電機匝間短路，發電機轉子兩次返廠進行檢修，給電廠造成了巨大的經濟損失。

改造每項工作量都比較小，但取得的作用非常明顯，運行人員在運行時操作簡便，系統可靠性高，同時改造后各設備的維護量小，是小投入大回報的技術改造的應用。自對#1機密封油系統進行全面改造后，發電機啟停過程中未出現發電機進油的現象，達到了預期的效果，提高了電廠機組安全經濟性。

4 項目前景

南方某電廠自對#1機密封油系統進行改造后， #1機組發電機啟停過程中未出現發電機進油的現象，保護了發電機轉子護環、定子線圈等，未再出現匝間或相間短路等事故，所以說#1機組防止發電機進油改造取得了成功，達到了預期的效果，提高了機組安全經濟性。

某電廠#1機組密封油系統進行的防止發電機進油改造2013-2014年已經在該電廠#2、3、4機組進行推廣改造，取得了良好的效果，改造至今該電廠四臺機組均未出現發電機進油的情況。

此項目改造是某電廠在實際中為了解決發電機進油的難題自行探討出來行之有效的好技術，方法及原理完全適用于各火力發電廠的密封油系統，尤其是東方電氣公司生產的同類型機組，也可在系統設計初期做好此項工作，直接讓其在投產運行中發揮其良好的作用，也值得在單流環密封油系統的技術改造中全面的推行。

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